基于物联网的设施园艺生长环境智能测控系统使用手册.docx

基于物联网的设施园艺生长环境智能测控系统使用手册.docx

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基于物联网的设施园艺生长环境智能测控系统使用手册

基于物联网的设施园艺生长环境智能测控系统软件操作手册

一软件控制平台

开发基于WEB和基于PDA的设施园艺栽培管理与远程决策诊断软件平台，系统能根据无线传感网络监测的栽培环境条件，利用Internet网络和GPRS移动网络进行远程环境调控决策、灾害性气候预警、病虫害预报与诊断防治、栽培管理等功能。

并在普通塑料大棚和日光温室中进行示范应用。

1B/S控制模式

1．1系统登录

打开IE浏览器，地址栏中输入.222（专网）登录页面如下图1所示，输入用户名、密码，单击登录按钮进入系统管理平台。

图1

1.2测控平台

登录成功后，进入管理平台，如下图2所示，左侧导航栏，分为视频监控、环境参数监控、历史记录查询、重启服务器等选项。

图2

1.2．1视频监控

点击视频监控即可查看现场的实时视频，该视频采用的CCD如下图3所示

图3

点击环境参数监控选项，显示如图4所示，可以查看每个监测点的实时数据信息，右下侧为设备控制部分，通过点击相应的按钮，用户可以打开或者关闭设施园艺内的设备。

同时该设备的工作状态会完成自动刷新，是用户知道设备的运行状态。

图4

点击历史记录查询选项，进入如图5界面，可以输入过去的时间，查询当时的环境信息，历史环境数据会以表格的形式在该页下发打印出来。

图5

点击重启服务器选项，将会弹出如下图6所示确认页面，如果点击确认系统将重新启动。

图6

2短信模式

用户通过发送短信到设备上3G号码，可实现相关操作。

短信的内容对应的操作可以根据用户的需求和使用习惯进行定制和修改，具体的短信内容对应的操作如下表所示

指令分类

短信内容

短信内容说明

执行相关的操作

查看环境信息类指令

A

可以自由增加A~Z的监测点，发送需要知道的监测点代号，为大写的英文字母

回复设施园艺监测A点的环境数据

B

回复设施园艺监测B点的环境数据

对现场设备进行操作的指令

WDON

为大写的英文字母，中间有空格，前面代表设备，后面代表执行的操作

打开热风机

WDOFF

关闭热风机

SDON

打开喷淋器

SDOFF

关闭喷淋器

GZON

展开遮阳布

GZOFF

关闭遮阳布

EYON

打开增加CO2的设备

EYOFF

关闭增加CO2的设备

获取现场图片的指令

PICA

大写的英文字母，中间有空格，前端为PIC固定的，后面加需要知道的监测点代码

回复设施园艺监测A点图片的彩信

PICB

回复设施园艺监测B点图片的彩信

该系统主要由嵌入式服务器、摄像头、若干个传感器节点组成。

嵌入式服务器

其中嵌入式服务器如图7所示，嵌入式服务器是集成了多个模块的嵌入式系统，主要包括ARM控制器、3G模块、ZigBee协调器、继电器、电源管理模块等5部分组成。

采用ARM1176JZF-S核，作为ARM控制板的微处理器，该ARM内核在电压为1.1V时，可以运行到553MHz，在1.2V的情况下，可以运行到667MHZ，包含16KB的指令数据Cache和16KB的指令数据TCM，通过AXI、AHB和APB组成64/32bit内部总线和外部模块相连。

而且该处理器具有专门的视频输处理模块，支持ITU—RBT.601/6568bit标准输入以及H.264编解码和预测，也支持码流控制等，功耗低，性能好，成本低。

图7

该设备既可以采用太阳能电池板供电，也可以才用电源直接供电模式，而且该设设备配备锂电池，具有应急供电模式，可以在野外无供电设施的情况下使用。

3G设备采用的中兴AD3812，支持联通的WCDMA，使用联通的3G上网卡。

通过miniPCIExpress接口与ARM控制器进行数据通讯。

ZigBee协调器设备采用的是TI的CC2530芯片，CC2530是用于2.4-GHzIEEE和RF4CE应用的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。

它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。

CC2530结合了领先的RF收发器的优良性能，业界标准的增强型8051CPU，系统内可编程闪存，8-KBRAM和许多其他强大的功能。

CC2530有四种不同的闪存版本：

CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB的闪存。

CC2530具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。

运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。

CC2530F256结合了德州仪器的业界领先的黄金单元ZigBee协议栈（Z-Stack™），提供了一个强大和完整的ZigBee解决方案。

传感器节点由数据采集模块（传感器、A/D转换器），数据处理和控制模块（微处理器、存储器）、通信模块（无线收发器）和供电模块（电池、DC/AC能力转化器）等组成。

路由器起到数据传递转发和扩展网络的作用。

协调器主要负责信息传输、任务调度、电源监测和网络节点调度管理等工作。

本地的环境信息数据通过各种传感器采集得到后，经IIC接口与ZigBee传感器节点模块连接，完成数据的收集和传输功能。

传感器节点

收集环境信息的节点如图8右所示，传感器如图8左所示

图8

该触感器节点在设计的时候充分考虑了以后的扩展使用，将所有的IO口都引出，作为扩展接口。

该节点采用两节五号电池进行供电，该节点可持续工作一年左右，稳定持续的采集各种传感器数据。

集成了空气温湿度传感器、土壤温湿度传感器、光照传感器、CO2传感器等传感器。

仅供个人用于学习、研究；不得用于商业用途。

Forpersonaluseonlyinstudyandresearch;notforcommercialuse.

NurfürdenpersönlichenfürStudien,Forschung,zukommerziellenZweckenverwendetwerden.

Pourl'étudeetlarechercheuniquementàdesfinspersonnelles;pasàdesfinscommerciales.

 толькодлялюдей,которыеиспользуютсядляобучения,исследованийинедолжныиспользоватьсявкоммерческихцелях. 

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